Kugelgelenk

Kugelgelenk (Hüfte)

Als Kugelgelenk wird in der Mechanik sowie in der Anatomie (Articulatio spheroidea) ein Gelenk bezeichnet, bei dem der Gelenkkopf eine kugelähnliche Form besitzt. Das Gegenstück, das den Kopf je nach Gelenk in unterschiedlichem Maße umschließt, wird als Gelenkpfanne bzw. Kugelpfanne bezeichnet. Durch diese Geometrie ist ein Kugelgelenk prinzipiell in alle Richtungen beweglich (dreiachsig). Es sind nur rotatorische, nicht jedoch translatorische Bewegungen möglich.

Anatomie

Ein Beispiel für ein Kugelgelenk in der Anatomie ist das Schultergelenk (Articulatio humeri). Eine Sonderform des Kugelgelenks ist das Nussgelenk (Enarthrosis spheroidea). Bei diesem umgreift die Gelenkpfanne den Gelenkkopf über dessen Äquator hinaus. Dadurch sind die Bewegungen in ihrer Amplitude eingeschränkt. Bei Säugetieren ist das Hüftgelenk in dieser Art ausgebildet.

Obwohl sowohl Kugel- als auch Nussgelenk prinzipiell vielachsig sind, kann diese Beweglichkeit durch die Anordnung der Muskeln weitgehend eingeschränkt sein. So ist das Schultergelenk bei vielen, sich laufend fortbewegenden, vierfüßigen Säugetieren mit ihrem reduzierten Schultergürtel nur noch in einer Achse (Beugung und Streckung) beweglich.

Verschlissene oder beschädigte Kugelgelenke können als Prothese aus Edelstahl nachgebaut und operativ eingesetzt werden.

Technik

Gekapselte Kugelgelenke im Fahrwerk
links: Koppelstange zum Stabilisator
rechts: Traggelenk

In der Fahrzeugtechnik werden Kugelgelenke insbesondere an der Radaufhängung und Lenkung verwendet, wo sowohl die Lenkbewegung als auch die Federbewegung auf ein um zwei Achsen bewegliches Bauteil übertragen werden muss.

Anwendung im Fahrzeugbau:

• Traggelenk – Verbindet Querlenker mit Achsschenkel
• Spurstangenkopf – verbindet Spurstange mit MacPherson-Federbein oder Achsschenkel
• Koppelstangen verbinden über Kugelgelenke oder Gummielemente den Stabilisator auf Querlenker, oder Federbein

Weitere Anwendungen:

• Kugelgelenkkopf eines Stativs in der Film- und Fototechnik

Der Königszapfen einer Anhängerkupplung eines PKWs oder Sattelschleppers hat dieselben Freiheiten in der Bewegung wie ein Kugelgelenk, ist aber trennbar.

Weblinks

Wiktionary: Kugelgelenk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen